（一）活塞的构造
1.活塞的功用
活塞与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室，承受气缸中气体的压力，并将此压力通过活塞销和连杆传给曲轴。
2.工作条件和材料
活塞的不同部分会受到交变的拉伸、压缩和弯曲载荷，并且由于活塞各部分的温度极不均匀，将在活塞内部产生一定的热应力。所以要求活塞应有足够的刚度和强度，质量尽可能地小，导热性好，要有足够的耐热、耐磨性，温度变化时，尺寸和形状的变化要小。汽车发动机广泛采用的是铝合金材料，有的柴油机上也采用高级铸铁或耐热钢制造。
3.活塞的结构
活塞可分为顶部、头部和裙部三个部分，如图2-12所示。
图2-12 活塞的基本结构
（1）活塞顶部。
活塞顶部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。为适合各种发动机的不同要求，活塞顶部有各种不同的形状，如图2-13所示。有些活塞顶部在与气门对应的位置上有凹坑，是为防止活塞在上止点与气门相碰而设计的。活塞缸位序号、加大尺寸、安装标记等一般也刻在活塞顶部。
图2-13 活塞顶部形状
（2）活塞头部。
活塞头部是最下边一道活塞环槽以上的部分，主要用来安装活塞环，以实现对气缸的密封，同时将活塞顶部所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
（3）活塞裙部。
活塞环槽以下的部分称为活塞裙部，对活塞的往复运动起导向作用。
发动机工作时，由于受气体压力和活塞销座处金属较多的影响，活塞裙部沿活塞销轴线方向膨胀量较大，所以在常温下活塞裙部截面形状呈椭圆形，如图2-14所示，椭圆形长轴垂直于活塞销方向，其目的是保证在热态下活塞与气缸的配合间隙均匀。此外，在发动机工作过程中，由于活塞的温度从上到下逐渐降低，膨胀量逐渐减小，所以在常温下，活塞裙部直径上小下大，如图2-15所示。
图2-14 活塞裙部截面形状
图2-15 常温下活塞裙部直径上小下大
有些活塞裙部除设有隔热槽外，还有膨胀槽，如图2-16所示。膨胀槽可使活塞裙部具有一定的弹性，在低温时与气缸的配合间隙较小，且高温时又不会在气缸中卡死。膨胀槽必须斜切，不能与活塞轴线平行，以防气缸磨损不均匀。为防止切槽处裂损，在隔热槽和膨胀槽的端部都必须加工止裂孔。活塞裙部开槽会降低其强度和刚度，一般只适用于负荷较小的发动机。
图2-16 开槽活塞(www.xing528.com)
1—膨胀槽；2—绝热槽
（4）活塞销座。
活塞销座位于活塞裙部的上部，加工有座孔，用以安装活塞销。一般活塞销轴线位于活塞中心线的平面内，活塞越过上止点改变运动方向时，由于侧压力瞬时换向，使活塞与缸壁的接触面突然由一侧平移到另一侧［图2-17（a）］。有些发动机将活塞销座轴线向做功行程中受侧压力较大的一面偏移［图2-17（b）］。
图2-17 活塞销位置与活塞的换向过程
（二）活塞的维修
活塞的常见故障有破损、烧蚀、磨损。活塞是易损零件，价格比较便宜，在汽车维修中一般不对活塞进行修理，但应查明故障原因，并予以排除。
1.活塞的正常耗损
活塞的磨损主要有活塞环槽的磨损、活塞裙部的磨损和活塞销座孔的磨损等。
活塞头部的磨损很小，是由于活塞头部在工作中受活塞裙部的导向和活塞环的支撑作用，与气缸壁极少接触的缘故。
活塞环槽的磨损较大，以第一道环槽的磨损最为严重，各环槽由上而下逐渐减轻。其原因是燃烧室高压燃气作用及活塞做高速往复运动，使活塞环对环槽的冲击增大。
活塞裙部的磨损较小。通常只在侧压力较大的右侧发生轻微的磨损和擦伤。
活塞销座孔的磨损，工作时活塞受气体压力和往复惯性力的作用，使活塞销座孔产生上下方向较大而水平方向较小的椭圆形磨损。
2.活塞的异常损坏
活塞的异常损坏主要有活塞刮伤、顶部烧蚀和脱顶等。
活塞刮伤主要是由于活塞与气缸壁的配合间隙过小，使润滑条件变差，以及气缸内壁严重不清洁，有较多和较大的机械杂质进入摩擦表面而引起的。
活塞顶部的烧蚀则是发动机长期超负荷或爆燃条件下工作的结果。
活塞脱顶，其原因是活塞环的开口间隙过小或活塞环与环槽底无背隙，当发动机连续在高温、高负荷下工作时，活塞环开口间隙被顶死，与缸壁之间发生粘卡；而活塞裙部受到连杆的拖动，使活塞在头部与裙部之间被拉断。
活塞敲缸和活塞销松旷，若未能及时排除，也有可能造成活塞的异常损坏。
3.活塞的选配
当气缸的磨损超过规定值及活塞发生异常损坏时，必须对气缸进行修复，并且要根据气缸的修理尺寸选配活塞。选配活塞时要注意以下几点：
（1）按气缸的修理尺寸选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。活塞裙部的尺寸是镗磨气缸的依据，即气缸的修理尺寸是哪一级，也要选用哪一级修理尺寸的活塞。只有在选用同一分组活塞后，才能按选定活塞的裙部尺寸镗磨气缸。
（2）活塞是成套选配的，同一台发动机必须选用同一厂牌的活塞，以保证其材料和性能的一致性。
（3）在选配的成组活塞中，其尺寸差一般为0.01～0.15mm，质量差为4～8g，销座孔的涂色标记应相同。
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